CN107000193A - 用于动力工具的紧急止动设备、电力供电组、动力工具、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于动力工具的紧急止动设备，包括：电力触点和紧急止动电路，所述电力触点用于能够释放地将电源与动力工具连接，所述紧急止动电路连接至电力触点并且配置为，一旦通过紧急止动电路而接收到紧急止动信号，则将电触点与电力源断开。本发明进一步涉及一种动力工具、包括有该工具的系统以及执行动力工具的紧急止动的方法。

Description

用于动力工具的紧急止动设备、电力供电组、动力工具、系统 和方法
技术领域
本发明涉及一种用于动力工具的紧急止动设备、电力供电组(electrical powerpack)、动力工具、系统、以及执行紧急止动的方法。
背景技术
在一些应用中，需要确保人和机器的安全，因此提供了在紧急情况下用于安全且快速切断动力的紧急止动系统。
例如，在夹具式动力工具中，例如在工业装配系统中使用的转轴(spindle)工具中，转轴连接至常规的紧急止动总线电路，该紧急止动总线电路配置为经由电路传递紧急止动信号，使得各个转轴执行紧急止动。
夹具工具通常地连接至能够供应具有高峰值电力的电能的电力主干线(powermains)。但是，随着超级电容和其他高功率可充电电池组件的发展，可以期望的是将这些动力工具用供电组进行供电。这些供电组会单独使用，或者连接至用于持续或间歇性充电的电力主干线。
为了执行通过电缆连接至电力主干线的常规夹具式动力工具的紧急止动，通常需要切断主干线的电力。这样会发生到工具的电力突然切断的现象。但是，这将不会影响具有提供了电力的供电组的动力工具，这与供电组是单独使用的或者连接至用于充电的电力主干线无关。供电组中的可用电量也将会为工具供电一段时间。因此，这就需要为这些工具提供在紧急情况下的安全且快速的电力切断。
发明内容
本发明的目的在于进一步提高在使用了多个动力工具的装配站中的机器和人员的安全性。其中的一个目的在于提高在使用了由供电组供电的动力工具的装配站中的安全性。
因此，本发明涉及一种用于动力工具的紧急止动设备，包括：电力触点和紧急止动电路，所述电力触点用于能够释放地将电源与动力工具连接，所述紧急止动电路连接至电力触点。所述紧急止动电路配置为，一旦通过紧急止动电路而接收到紧急止动信号，则将电触点与电力源断开。
通过连接紧急止动设备与由供电组提供动力的动力工具，该种工具可以被用在例如与其他机器和动力工具一起组合的装配站中。然后，该动力工具可以连接至共用的紧急止动总线电路，从而一旦出现紧急止动事件，则停止动力工具。
所述设备可以包括至少一个继电器，其中紧急止动电路可以控制至少一个继电器，以用于一旦接收到紧急止动信号，则将电触点装置与电力源断开。
所述设备优选地包括负极和正极电触点装置，并且其中，所述设备至少包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器用于将正极电触点装置与电力源断开，所述第二继电器用于将负极电触点装置与电力源断开。
因此一旦发生紧急止动事件，则电力供电组可以从物理上断开，并因此在紧急止动期间，提高了电力断开的安全水平。
所述紧急止动设备还可以包括用于接收紧急止动信号的无线通信设备。因此动力工具的操纵和放置将会很便利，并且工具的便携性不会因为增加的功能而受到限制。可替选地，所述紧急止动设备还可以包括通过线路用于接收紧急止动信号的通信电路。
本发明进一步涉及一种用于动力工具的电力供电组，该电力供电组为包括有电力源的集成单元的形式，并且在这里所公开的紧急止动设备集成在该供电组中。
因此，供电组可以简单地取代已有的动力工具的供电组，以便于提供紧急止动功能以及将工具连接至紧急止动系统。
所述紧急止动设备可替选地形成为独立单元的形式，其能够连接至电力源，其中，该电力源可以为用于动力工具的独立的供电组。
因此，紧急止动可以与已知的动力工具的供电组一起使用，以提供额外的紧急止动功能。
该紧急止动设备可以包括标识数据，该数据可以由动力工具或者供电组获取。因此，动力工具可以配置为读出供电组和/或连接至工具的紧急止动电路的标识，以将其操作配对至经标识的供电组和紧急止动电路，并且在供电组和/或紧急止动电路的标识偏离配对条件，或者丢失供电组和/或紧急止动电路的标识的情况下阻止操作。通过没有告知共用的紧急止动总线电路所需工具已经贮备好用于操作，则可以阻止操作。
本发明进一步涉及一种动力工具，其包括工具驱动单元和在本文中所描述的电力供电组或者紧急止动设备，供电组连接至动力工具，以向工具驱动单元供电，其中，一旦接收到紧急止动信号，则切断来自供电组的电力。
所述动力工具可以为夹具式动力工具，即，例如与一个或多个动力工具或转轴一起安装在装配站中的夹具中。可替选地，所述动力工具可以为便携式动力工具，例如，无线的手持工具，其可以被支撑或者提供重量平衡，以更适应操作者的人体工学度。
本发明进一步涉及一种系统，其包括多个动力工具，该动力工具具有在本文中所公开的独立的电力供电组和紧急止动设备，并且其中，多个动力工具连接至共用的紧急止动总线电路，使得当紧急止动信号经由共用的紧急止动总线电路传输时，连接至总线的每一个动力工具开始紧急止动。
因此由这种供电组或者紧急止动设备提供电力的动力工具可以被用在例如与其他机器和动力工具相结合的装配站(其连接至共用的紧急止动总线电路)中，并因此一旦出现紧急止动事件，可以停止系统中的动力工具和任何其他的动力工具。
在系统中的多个动力工具中的每一个动力工具可以包括独立的供电组和充电连接部件，以用于为每一个独立的供电组进行持续的充电。该充电连接部件可以为低电压类型并且不必适应于提供任何峰值电流。可代替的是，充电连接部件适应于对独立的供电组进行持续的充电，使得多个供电组可以被充电，从而当需要时能够提供峰值电流。事实是仅需要相对小的充电连接部件而不是线缆，能够将峰值电流提供至每一个动力工具，与此同时，从根本上减少了线缆的需求并因此便于系统的实施。
本文所公开的具有电力供电组或者紧急止动设备的动力工具可以配置为将应答信号发送至共用的紧急止动总线电路，以指示动力工具是可操作的并且可紧急停止的，使得该系统可被视为是可操作并且可紧急停止的。
例如在装配站中，多个动力工具可以包括动力工具的夹具。
所述紧急止动信号可以通过有线或无线方式进行传输。
该系统可包括紧急止动按钮和/或传感器，所述紧急止动按钮和/或传感器配置为指示故障情况并且与共用的紧急止动总线电路通信。
本发明进一步涉及一种方法，用于执行在本文中公开的具有电力供电组的动力工具的紧急止动，该方法包括以下步骤：一旦通过紧急止动电路而接收到紧急止动信号，则将电力供电组中的电力源与供电组的电力触点装置切断，从而执行动力工具的紧急止动。
附图说明
下文将参考附图通过示例性的方式来描述本发明，在这些附图中：
图1示出了根据本发明的实施方案的动力工具和用于动力工具的供电组；
图2示出了根据本发明的另一实施方案的具有供电组的动力工具和紧急止动设备；
图3示出了根据本发明的又一实施方案的动力工具和用于动力工具的供电组。
具体实施方式
在下面，展示了根据本发明的实施方案的电力供电组和动力工具的详细描述。
在图1中，紧急止动设备1以电力供电组的形式示出，以用于连接至动力工具2。所示出的动力工具具有物理上不连接的供电组，但是在动力工具的操作期间，它们形成有物理连接的单元。该动力工具示出为在装配站中用于紧固螺母的螺母扳手，但是也等同适用于螺丝起子、钻孔工具、切削工具、磨削工具、铆接工具、铣磨或砂磨工具等等。
该种动力工具包括本体，该本体包括有驱动单元7，例如用于驱动动力工具的可旋转工具头9的旋转电动机。该动力工具可以由致动装置来控制，例如以枪型手柄(pistolgrip)10的形式来控制驱动单元的执行器。可替选地，该工具可以远程地进行致动。动力工具的本体包括电触点，该电触点以负极8和正极8’电触点的形式接收来自供电组1的电力。
电力供电组1形成有集成单元，该集成单元可以连接至动力工具。其包括电力源，使得以可充电电池或者超级电容的形式实现。用于将供电组连接至动力工具的主体的接口包括：用于将电源连接至动力工具的负极4和正极4’电触点。可选地，供电组可以连接至电力主干线，经由充电电路16和线缆17而持续地或间歇性地充电。
供电组包括紧急止动电路5，该紧急止动电路包括基于所接收到的紧急止动信号，将电力源与与电触点断开的装置，该装置为在物理上将电源与负极4和正极4’电触点断开的继电器组的形式。供电组进一步包括用于接收来自外部控制单元的紧急止动信号的通信电路。该通信电路可以为在无线通信网络中用于接收紧急止动信号的无线通信电路，或者为经由线缆17连接至紧急止动总线电路。该紧急止动电路配置为，一旦接收到来自通信电路的紧急止动信号，则接通继电器并因此在物理上断开电源与电触点。
在动力工具的操作期间，致动工具的驱动单元，例如紧固紧固件(例如螺母)。该驱动单元由供电组的电源提供电力。
但是，当检测到紧急事件并且紧急止动电路接收到紧急止动信号时，该紧急止动电路将电触点与电源断开，因此切断了到动力工具的驱动单元的电力。因此，一旦发生了紧急止动事件，即使动力工具由供电组提供电力，为动力工具提供的电力也可以立即切断。
在图2中，紧急止动设备1’实现为独立单元的形式，该独立单元可以连接至已存在的动力工具的供电组3。紧急止动设备包括用于连接动力工具的本体上的电触点8，8’的电触点4，4’，以及用于连接已存在的工具的供电组3的电触点15，15’的电触点14，14’。因此紧急止动设备形成了在供电组3和动力工具之间以电气方式和机械方式设置的独立单元1’。如图1中所描述的，该紧急止动设备1’包括紧急止动电路5和通信电路11。这种解决方案的优势在于存在有成对动力工具和供电组，其可以提供额外的紧急止动功能。动力工具可以配置为读出供电组和连接至工具的紧急止动电路的标识，以将其操作配对至经标识的供电组和紧急止动电路，并且在供电组和/或紧急止动电路的标识偏离配对条件，或者丢失供电组和/或紧急止动电路的标识的情况下阻止操作。
图3示出了以电力供电组的形式实现的紧急止动设备1”，该紧急止动设备1”类似于图1中所描述的内容。该设备不同于之前描述的方面在于：无线通信电路11’包括在了动力工具本身的本体中，并且经由通信接口通过紧急止动电路来接收紧急止动信号，该通信接口以在动力工具和供电组之间的成对触点12，13的形式来实现。因此，紧急止动设备不需要包括在每一个设备中的无线通信电路，但是在动力工具中可能会使用无线通信电路。
典型地，这里所描述的动力工具在包含有多个动力工具的系统中使用，例如在包含有一个或多个夹具工具或转轴的夹具。该系统的动力工具连接至共用的紧急止动电路总线电路。通过这种总线电路，一旦发生紧急止动事件，将可以传输紧急止动信号，使得连接至总线的每一个动力工具开始紧急止动。该系统典型地包括一个或多个紧急止动按钮和/或传感器，其配置为指示故障情况并且与共用的紧急止动总线电路通信。因此，一旦一个或多个紧急止动按钮致动和/或通过传感器指示出了故障情况，则经由总线电路来传输紧急止动信号，以止动全部工具以及其他连接至共用的紧急止动总线电路的机器。

Claims (10)

1.一种用于动力工具的紧急止动设备(1，1’，1”)，包括：电力触点(4，4’)和紧急止动电路(5)，所述电力触点(4，4’)用于能够释放地将电源(3)与动力工具连接，所述紧急止动电路(5)连接至电力触点并且配置为，一旦通过紧急止动电路(5)而接收到紧急止动信号，则将电触点(4，4’)与电力源(3)断开，其特征在于：所述紧急止动设备包括负极(4)和正极(4’)电力触点，并且其中，所述设备至少包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器用于将正极电触点与电力源断开，所述第二继电器用于将负极电触点与电力源断开。
2.根据权利要求1所述的紧急止动设备，包括用于接收紧急止动信号的无线通信设备。
3.根据权利要求1或2中任意一项所述的紧急止动设备(1’)，该紧急止动设备为能够连接至电力源的独立单元的形式。
4.根据权利要求3所述的紧急止动设备，其中，所述电力源为用于动力工具的独立的供电组。
5.一种用于动力工具(2)的电力供电组(1，1”)，该电力供电组为包括有电力源的(3)的集成单元的形式，并且根据权利要求1或2中任意一项所述的紧急止动设备集成在该供电组中。
6.一种动力工具，其包括工具驱动单元和根据权利要求1至4中任意一项所述的紧急止动设备或者根据权利要求5中所述的电力供电组，其中，供电组连接至动力工具，以向工具驱动单元供电，并且其中，一旦接收到紧急止动信号，则切断来自供电组的电力。
7.一种包括多个根据权利要求6中所述的动力工具的系统，其中，多个动力工具连接至共用的紧急止动总线电路，使得当紧急止动信号经由共用的紧急止动总线电路传输时，连接至总线的每一个动力工具开始紧急止动。
8.根据权利要求7所述的系统，该系统包括紧急止动按钮和/或传感器，所述紧急止动按钮和/或传感器配置为指示故障情况并且与共用的紧急止动总线电路通信。
9.根据权利要求7或8中任意一项所述的系统，其中，多个动力工具中的每一个动力工具包括独立的供电组和充电连接部件，该充电连接部件用于为每一个独立的供电组持续地充电。
10.一种用于执行根据权利要求6中所述的动力工具的紧急止动的方法，该方法包括以下步骤：一旦通过紧急止动电路而接收到紧急止动信号，则将电力源与电力触点装置切断，从而执行动力工具的紧急止动。
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